氮氧化物
氮氧化物的自然发生
- 由于氮缺乏反应性,只有在极端条件下,氮才会与氧反应生成气态氮氧化物
- 这些极端条件的一个例子是闪电可引发氮(II)和氮(IV)氧化物(NO和NO2分别)
- 这些反应的化学方程是:
N2(g) + O2(g)→2NO(g)
N2(g) + 2O2(g)→2NO2(g)
人为产生氮氧化物
- 在汽车的发动机中,空气和燃料的混合物被压缩并被火花点燃
- 空气中含有78%的氮和21%的氧
- 在汽车发动机内部的高压和高温下,氮气可以与氧气反应生成氮氧化物
- 这些氮氧化物被释放到大气穿过汽车排气烟雾
催化去除氮氧化物
- 通过汽车尾气释放的氮氧化物污染大气中
- 许多汽车的排气系统因此安装催化转换器为了减少污染物来自机动车辆
- 氮氧化物是减少在表面上热催化剂(如。铂),以形成不活泼、无害的氮气,然后从汽车的排气管释放到大气中
- 催化剂将氮氧化物还原为氮气的化学反应如下:
2CO(g) + 2NO(g)→2CO2(g) + N2(g)
催化转化器有助于减少机动车排放的污染物
氮氧化物与酸雨
由氮氧化物形成酸雨
- 如前所述,雷击会触发空气中氮(II)和氮(IV)氧化物的形成:
2NO(g) + O2(g)⇌2NO2(g)
- 空气中还含有氧气和构成云的微小水滴
- 氧化氮(IV) (NO2)在水中与氧气发生溶解和反应如下:
没有2(aq) + H2O(l) + 1½O2(g)→2HNO3.(aq)
- 当云层上升时,温度下降,液滴变大
- 当含有稀硝酸的液滴重到一定程度时,液滴就会下落酸雨
该图显示了氧化氮(IV)形成酸雨的过程
氮氧化物作为催化剂
- 酸雨还含有稀硫酸(H2所以4)
- 硫(IV)氧化物(SO2)是另一种在大气中发现的污染物
- 当2氧化,就会形成SO3.与雨水反应生成稀硫酸,如下:
所以3.(g) + H2O(l)→H2所以4(aq)
- 氮氧化物可以直接造成酸雨的还可以作为催化剂形成酸雨
- 没有2催化SO的氧化2所以3.:
没有2(g) + SO2(g)→SO3.(g) + NO(g)
-
- 形成的NO被氧化而再生NO2:
NO(g) +½O2(g)→NO2(g)
- 再生的NO2分子可以再次氧化另一个SO2从分子到SO3.与雨水反应生成H2所以4
稀硫酸的形成是由氮氧化物催化的